1、学生技能训练“我听了我会忘记,我看了我会记住,我做了我会理解。” 玛丽亚蒙台梭利1. 学生化学实验技能训练课堂教学简单的实验设计、操作训练。2. 小学科学课实验设计技能训练科学课教学改革的趋势及其理论基础;科学概念的教与学;科学探究过程技能的教与学。绿色生态与科学教育附录 1 中小学科学课训练哪些过程技能与研究方法附录 2 实验技能训练附录 1 中小学科学课训练哪些过程技能与研究方法1、观察,观察是运用各种感官以及用于延伸感官的工具收集信息的过程。 这些工具如放大镜、显微镜、各种医学仪器等。如,观察一块正在融化的冰,了解它的形状 变化,触摸感觉其新凉度,或用温度计测量温度。2、测量,用各种标准
2、化或非标准化的工具及单位进行量化。如,用 钟表测量冰块融化的时间;称量在冰块融化前、后的质量。3、分类,根据一个或多个相同特征将物体或生物分成组。如,根据物体的性 质将它们进行分组,如固体和液体。4、推理,在原有经验的基础上进行观察后,得出一个暂时的、尝试性的结论。如,推理认为热导致冰块的消失。5、预测,基于对数据、 资料等变化模式的了解,对某一研究可能出现的结果进行预告。如,利用研究等到的资料进行预测:“基于这一研究资料,我想 30 克的冰块融化将需要 10 分钟。”6、控制变量,在其他变量恒定不变的情况下,有意地一次仅改变一个变量,观察另一个变量会有什么相应的影响。如,保持水量、水温、冰块
3、的形状大小不变,设计实验,研究冰块的数量与融化时间的关系。7、假设,用一个陈述来表示通过研究可能发现的自然事物间的联系。如,作出有可能需要 实验的陈述:“把冰 块放在水中,冰块越大,融化的时间越长。”8、解释,用科学知识有逻辑地解释证据,使疑 问得到 阐释。如,解释为什么将盐放入冰水混合物中能使冰点降到 0 以下。9、交流,记录、表达研究 结果,以多种形式向他人展示。如,在一个数据记录表中记录冰融化的数据;对冰的形成过程作一个口头的报告。科学教学中常用的三类研究方法1、描述性研究,学生收集可观察和测量的资料回答关于物体、事件或系 统的特性和规律的问题。如,关于雪的描述、光现象、蚂蚁和蚂蚁的家、
4、种子和植物;相应的问题是:“ 当雪被加热时会发生什么变化?镜子中的像在哪儿?蚂蚁的身体分几部分?蚂蚁吃什么?蚂蚁的家像什么?大豆种子萌发生长的在顺序是什么?”等。2、分类性研究,学生主要运用分类的方法,根据一个或多个特征,将收集到的信息进行分类或分组。分类性研究在研究物体的基本特征或生物的根本特征以及回答问题时要经历的重要一环。如,磁铁的相互作用、事物的特征。相应的问题:“磁铁与其他不同种类的物体怎样相互作用?普通的白色粉末有什么物理和化学特征?”。3、实验性研究,应用实验的方法,如 对比实验, 发现变量之间的相关性,发现自然事物间的因果联系。如,颜色和热量的吸收、种子和植物、斜面上的位置和运
5、动。相应的问题:“不同颜色的材料吸热性能相同吗?种子萌发需要光吗?植物通过它们的叶还是根吸收水分?小球从斜面上滚下的位置对它的运动有什么影响?”。不同种类的问题适合采用不同的研究方法。在课堂教学中,学生们在收集整理资料回答问题时,常要将几种研究形式综合起来运用。附录 2 实验技能训练1【小学科学课实践】1 自来水中的氯气打开自来水水龙头,闻自来水的气味,这就是氯气味。氯气和水反应反应生成一种强氧化剂次氯酸,它具有杀灭细菌的能力。84 消毒液就是氯气溶解在烧 碱溶液中形成的,其中的次氯酸钠就是次氯酸的钠盐,它比次氯酸稳定,保质期 1 年。使用 84 消毒液时有较浓的氯气味,对人体有毒,室内用 8
6、4 消毒液时,要开窗通风,无味时人才能进 入。2 鸡蛋在盐水中的沉浮会“踩水”的鸡蛋用品:量杯、量筒。饱和食盐水、鸡蛋。原理:鸡蛋在水中要下沉,但在 饱和食盐水中却能浮起来,因为饱和食盐水的密度比水的密度要大。操作:取一 500 毫升的量杯,加入 250 毫升饱和食盐水,再沿着量杯的内壁缓慢加入 250 毫升水,这时仔细观察可以看到在这两种液体之间能形成一个“界面”。再取一个鸡蛋(约一两重) 丢进量杯内。这时鸡蛋不下沉到杯底,也不漂浮在液面上,而是沉入上层液体的下面,漂在下层液体的上面,就在那个“界面”上,自由的“踩水”,非常有趣注意事项:如果水加入太快,饱和食盐水与水之间形成的“界面”就不容
7、易观察出来。、2【小学科学课实践】冰袋制作将 5gBa(OH)28H2O 和 10gNH4Cl 各自研磨成粉末,分装在滤纸小袋中,然后装在厚质塑料袋中,扎实不漏气(保持塑料袋膨胀后体积是整个固体的 10 倍)。使用时隔着塑料袋轻轻把滤纸小袋撕破, 边揉搓混合边享受冷量。【化工生产现状与前景】冰袋简介冰袋是一种新颖冷冻介质,其解冻融化时没有水质污染,可反复使用,冷热使用,其有效使用冷容量为同体积冰的 6 倍,可代替干冰,冰 块等。其种 类简单明了,分生重复使用冰袋,一次性冰袋。 重复使用型冰袋:四层科技冰由两个非编织的纺织材料层组成,它们结合商业机密公式,压缩成一个特殊形式的交链的,多元丙烯酸多
8、元醇的聚合体制冷剂。再里面的两个起关 键 作用的塑料层运用了单向的细微穿孔技术,使得塑料层结合到纺织材料层上,确保 这个新模型可以抵挡运 输过程中最恶劣的天气, 这种性能无疑是一种革新。 冰袋是一种冰块的升级 替代产品,有更多的适用性,其使用方便、卫生、用途广泛。 用于医疗高烧降温退热,消炎止痛,冷敷美容、扭伤、止血、化脓、 护肤等辅助理疗。 冷藏运输各种生物冷冻试剂,锡膏、禽药、药品、血浆、疫苗、水产、家禽、 观赏鱼及外贸保 鲜食品的长距离冷藏运输。 用于体育界运动员训练及比赛过程中以外碰伤、扭 伤、摔 伤等使用。日常生活蓄冷节电,在冰箱断电时维持低温、食品保鲜、冰镇饮料、旅游携带。其有效使
9、用冷容量 为同体积冰的 6 倍。一次性冰袋简介标准型科技冰一面是高密度塑料,一面是无纺布。主要是用于对易腐产品、生物制剂及所有需要冷藏运输的产品(如果运输时科技冰随产品一起运走,不能收回来重复使用,建议用标准型二层的)标准型的科技冰虽然设计的是一次性使用,但是在仔 细谨慎的使用情况下,也可使用多次(注:但是不能和 HDR 型四层的科技冰相比,HDR 型四层的,重复使用,冷热双用)澳丽特科技冰使用方法:先把科技冰放在水里,用手揉,使科技冰膨胀,膨胀到 1 厘米左右为最佳状态,膨胀好后拿出来把表面的水分擦干,然后放在冰箱里冷冻就可以用了 保温箱简介保温箱(冰盒) 是采用食品级的环保 LLDPE 材
10、料, 经过世界上最先 进的旋转模压工艺一次成型精制而成的,配有海洋不锈钢锁扣,底部配有橡胶防滑垫,无毒无味、抗紫外线、不易 变色,表面光滑,容易清洗,保温效果好,不怕摔碰,可终 身使用。持续冷藏保温时间可达数天,适用于任何物品的长时间冷藏和保鲜,适合野营、郊游、垂钓、漂流等户外休闲活动中使用;还可适用于医用采样、取样,生物制 剂冷藏低温运输、血液运输等!也可用于超市购物时保存需要冷藏保鲜的物品!3【小学科学课实践】科学故事疯子村之谜20 世纪 30 年代,在日本一个偏僻的农村小镇里,发生了一件奇怪的事。村上先后有 10 多人发了疯病,这些人精神紊乱,行动反常,时而大哭,时而大笑,四肢变得僵硬他
11、们的罹病,给各自的家庭带来了灾难,也引起了人们的骚动,还惊动了当地政府和有关医疗部 门。当地的警察局和医院派出了调查组,进行了大量的访问调查,检查了这些疯子的身体和血液成分,发现他们身体中所含有的金属锰离子的含量比一般人要高得多。正是 这些锰离子使这些人中毒并发了疯。过多的锰离子进入人体,开始时使人头疼、脑昏、四肢沉重无力、行动不便、记忆力衰退,进一步发展使人四肢僵死、精神反常,时而痛哭流涕,时而捧腹大笑, 疯疯癫癫,呈 现令人作呕的丑态。那么过多的锰离子又是从何而来的呢?原来,这个小镇的人们常常把使用过的废旧干电池随手扔在水井边的垃圾坑里,久而久这,电池中的二氧化锰,在二氧化碳和水的作用下,
12、逐渐变为可溶性的碳酸氢锰,这些可溶性的碳酸氢锰渗透到井边,污染了井水,人 们饮用了含有大量 锰离子的水,便引起了锰中毒,造成了在短时间内有 10 多人发疯的怪事。用电写字之谜电在生活中的广泛用途是不言而喻的。你瞧 , 电灯、 电影、电视、电炉、电子琴等等, 哪样离得开它呢。但是听到电还可用来写字, 也许你会不相信吧, 可这是千真万确的事情。 在一个玻璃杯中, 放入少量食 盐, 再加进一些水和十几滴无色的酚 酞溶液, 用玻璃棒搅拌使食盐溶解; 然后巴一张白纸浸入玻璃杯中, 待纸浸透后取出, 放在一 块铜板或铜片上面。接着再把 24 节干电池串联起来, 用导线 把电池的正极接在铜板上, 负极接在一
13、支两 头都削尖的铅笔的一头上, 用铅笔的另一头轻轻地在纸上写字: 嘿, 铅笔划 处, 竟出现了十分醒目的红字。这里的奥秘在于: 用石墨制成的 铅笔芯是能够导电的。白纸上的食盐水通电后, 会被电解, 分离成氯气、氢气和烧碱; 而烧碱遇到无色的酚 酞溶液会变成红色。于是铅笔写过字的地方就留下了红色的字迹。如果用碘化钾、淀粉溶液浸透白 纸, 然后再把铅笔的一头与铜板的电极互换一下, 那么写出来的就是蓝紫色的字了。4【生活实践与趣味实验】1天山神水趣味实验目的:制成一个互不相溶的四个液相溶液。步骤: 准备一个 250 毫升的烧杯。 加入约 50 毫升的二氯甲烷(CH 2Cl2)到烧杯中。 再将约 50
14、 毫升的硫酸铜水溶液,缓慢加入 烧杯中。 于烧杯中再缓慢倒入 约 50 毫升的石蜡油。在约 50 毫升的药用酒精(95%) 中,加入极少量(约 0.05 克)的靛蓝指示剂,使酒精呈蓝色。再将其小心倒入 烧杯中,避免倒太快,使酒精混入水层中。说明: 本次示范 实验所使用的四种液体,均属无色透明者。为使效果明显,因此特别将水及酒精变成有颜色,即分别加入硫酸铜及靛 蓝。若自己 动手做实验,亲自观察则可不必加以染色。生活中可 见 油与水无法互溶,必须使用洗碗精等界面活性 剂,才能有效洗 净碗盘的油污。以化学 观点而言,我们将沙拉油归为低极性的有机物质 ,而水 则是高极性的溶剂,两者的互溶性很小。或可称
15、为沙拉油不溶于水,但其密度(或比重) 又比水小,因此浮在水面上,形成一层油。本次 实验分 别使用低极性的二氯甲烷( 比重:1.31),高极性的水(比重:1) ,低极性的石蜡油(比重:0.86),及较高极性的酒精(比重:0.78),彼此形成互不相溶的液相系统,共有四个不同的液相,相当特 别。2汽油的 90、93、97是什么意思目前市场上汽油有 90、93、95、97 等标号,这些数字代表汽油的辛烷值,也就是代表汽油的抗爆性,与汽油的清洁无关。所谓“ 高标号汽油更清洁”纯属误导。按照发动机的压缩比或汽车使用说明书的要求加油,更科学、更经济,并能充分发挥发动机的效率,汽车发动机在设计阶段,会根据压缩
16、比设定所用燃油的标号。压缩比是发动机的一个非常重要的结构参数,它表示活塞在下止点 压缩开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。从 动力性和经济性方面来说 ,压缩比应该越大越好。压缩比高,动力性好、热效率高,车辆加速性、最高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约,汽油机的压缩比又不能太大。简单地说,高压缩比车使用高标号的燃油。燃油标号越高,油的燃烧速度就越慢,燃烧爆震就越低,发动机需要较高的 压缩比;反之,低 标号燃油的燃 烧速度较快,燃烧爆震大,发动机压缩比较低。燃油的标号还涉及到发动机点火正时的问题。低 标号汽油燃 烧速度快,点火角度要滞后;高 标号燃油燃
17、烧速度慢,点火角度要提前。例如一台发动机按照说明书要求应 加 93 号汽油,现在加了 90 号汽油,可能会造成发动机启动困难;加速时, 发动机内有清脆的金属碰撞声音;长途行车后,关 闭点火开关时发动机抖动。选择汽油标号的主要依据是发动机的压缩比。盲目使用高标号汽油,不仅会在行驶中产生加速无力的现象,而且其高抗爆性的优势无法 发挥出来, 还会造成金钱的浪 费。【小学科学课实践】金黄色的香蕉怎样来 在遥远的北方的同学,也可以吃到南方可口的又香又甜的香蕉了。你知道这是为什么吗? 我们知道,香焦是南方的特产 ,它生性 娇气,碰不得,搞得不好就会成批腐烂,而且生摘下来的香蕉又不会自动地成熟,这可怎么办
18、呢? 为了从路途遥远的南疆将香蕉运到四面八方,人们不能等香蕉熟透了再采摘,而是在香蕉未熟透的情况下采收的。这时的香蕉皮是青 绿色,体内的大量淀粉 还未 变成葡萄糖与果糖,所以“身板”很硬朗,碰碰撞撞也不在乎。这种香蕉便于长 途运输。运到目的地的香蕉,仍是青皮硬肉,味儿既涩嘴又不甜,当然不能到市场上去卖。等它自己熟嘛,可不行。于是,人们找到了一种办 法。他们把气体乙烯(C 2H4)通入装香蕉的仓库内,它会使香蕉体内的氧化还原酶活性增强,水溶性的鞣质凝固起来。同时,果皮中的叶绿素销声匿迹,青绿色的香蕉变得黄澄澄的惹人喜爱。果肉也变得柔软了,还散发出一种芳香气味。香蕉成熟了! 乙烯不仅能催熟香蕉和别
19、的水果,它 还能叫橡胶多产橡胶乳、烟叶提早成熟呢。它真是一种神奇的气体。5【生活实践与趣味实验】1科学家的故事:梦中的完美 组合苯分子结构发现之 谜1865 年 3 月的一天,已是傍晚 时分, 伦敦的街头依然车水 马龙、喧闹无比。这时, 有位学者模样的人, 匆匆走到一辆出租马车前。“先生, 您去哪儿?” 车夫问。 “克来宾路。 ” 说着, 他便跳上马车。这位租车的人名叫凯库勒, 是德国化学家。7 年前, 他提出了有机化合物中碳原子为 4 价的理论, 并指出碳原子能相互结合, 形成很长很复杂的链。这是一个十分重要的理论, 它为有机化学的研究奠定了基础。目前, 凯库 勒住在伦敦, 又在研究一个新问
20、题, 即苯的分子结构。苯是一种有机溶剂, 是英国物理学家和化学家法拉第在 40 年前发现的。 40 年来, 经过许多科学家的努力, 已搞清苯是由 6 个碳原子和 6 个氢原子组成的。可是, 这 6 个碳原子和 6 个氢原子到底是怎么联结在一起的, 却成了一个大难题。因为, 碳和氢的化合价分别为 4 价和 1 价, 既要让它们联结在一起, 又要满足各自的化合价, 这可不是一件容易的事情, 过去的链状理论在这里怎么也行不通。 凯库勒为此已 经花费了好几个月的时间, 至今却一无所获。凯库勒坐在马车上, 开始还在思索着那恼人的难题, 可是疲劳很快便向他袭来, 摇摇晃晃的马车使他沉沉入睡了。凯库勒做了一
21、个梦 , 梦见一条蛇在舞动。突然, 蛇头咬住了尾巴, 变成一个环继续舞动着“先生, 克来宾路到了!” 马车停住了, 车夫的喊声惊醒了凯库 勒的梦。回到寓所, 凯库勒的睡意全没了。他坐在沙 发上, 努力回想着 刚才梦中那条首尾相联的蛇。“啊, 苯的分子也许就是这样首尾相联的呢!”凯库勒迅速走到桌前, 用笔勾画出一个环状结构的苯分子。不错, 既是 6 对碳氢原子相联, 又都满足了各自的化合价, 这就是苯分子的结构图! 凯库勒苦苦思索了几个月的问题, 终于有了答案。后来的人们在不断的传诵这个神奇的故事, 认为凯库勒在睡梦中 获得了成功。其 实, 凯库勒的这个梦不是上天赐予, 也绝不是偶然所得。俗话说
22、, 日有所思, 夜有所梦。正是由于他经过长期的思考, 已经接近解决问题的边缘, 而睡梦中潜意识又发挥了作用, 才取得突破性的进展。所以, 凯库勒的成功, 仍然来自他那勤奋的探索精神。2科学世界苯中毒对环境的影响:表现为家具等油漆、涂料中含有苯、甲苯你、二甲苯等。侵入途径:吸入、食入、经皮肤吸收。健康危害:高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用,引起急性中毒;长期接触苯对造血系统有损害,引起慢性中毒。急性中毒:轻者有头痛、头晕、 恶心、呕吐、轻度兴奋、步态蹒跚等酒醉状态;严重者发生昏迷、抽搐、血压下降,以致呼吸和循环衰竭。慢性中毒:主要表现有神经衰弱综合症;造血系统改变:白细胞、血小板减少,重者出现再
23、生障碍性贫血;少数病例在慢性中毒后可发生白血病(以急性粒细胞性为多 见)。皮肤 损害有脱脂、干燥、 皲裂、皮炎。可致月经量增多与经期延长。3名不符实的“樟脑丸” 萘 衣服与书放在橱里,过一段时间 ,打开橱 门一看,啊,好好的衣服与书本上面竟有一个个小洞洞!这是谁捣的鬼? 这是专靠吃衣服与书本为主的蠹鱼干的,所以人 们又常叫 这种蛀虫为“衣鱼”。为了赶走这些坏家伙,人们总在橱或箱里放进一些“樟脑丸”。樟脑很容易挥发,有股浓烈的气味,蠹 鱼闻得了只得退避三舍,逃之夭夭。 但樟脑价格较贵,并且在医药 上(用以配强心药)、化学工业上(制赛璐珞塑料) 有着更为重要的用途。所以日常买来的“ 樟脑丸” 并不
24、是用樟脑作的,而是用萘制的。 萘的分子组成是 C10H8,纯萘 是无色片状结晶,与樟 脑一样 ,可直接蒸发成气体升华。萘的气味同样能使蠹鱼受到刺激,因此是一种良好 驱虫防蛀剂。 萘是从煤焦油中提炼出来的,价格比樟 脑便宜。不 过使用要注意,平时买来的卫生球不很纯。里面还含有一些煤焦油,会让衣服上沾上煤焦油的 污迹。因此用 时应 将一个个卫生球分别用纸包起来,再放到橱里或衣箱里去,等它全部挥发完 毕,残留的煤焦油 杂质就会被 纸吸附住了,再不会给衣服增添麻烦了。 4泻药一种酚酞 稍有化学知识的人都知道,往 氢氧化钠的水溶液中滴入一两滴某种溶液,溶液立即呈现鲜艳的红色。这就是大名鼎鼎的指示剂酚酞。
25、如果往上述 红色溶液中加入一定量的硫酸,红色的溶液又会变成无色。酚酞是一种最常用的酸碱指示剂,使用 时把它溶解在酒精中。它遇到碱溶液会呈现红色,在中性或酸性溶液中则仍旧是无色溶液。 可是,学过化学的人未必都知道,酚酞还是大夫治病的良药 呢!在医药上,酚酞是一种缓泻药,果导片别名酚酞片,可以治疗急慢性便秘。酚酞能温和地刺激肠壁,增强肠的蠕动,促使排便,对于习惯的便秘很有疗效。 “果导冲 ”就含有酚酞。 【小学科学课实践】调查苯甲酸在生活中的使用:资料: 作为重要的酸性食品防腐剂、抗微生物 剂。在酸性条件下,对酵母和霉菌的抑制作用,pH 值为 3 时抗菌力量强,而 pH 为 6 时对很多霉菌效果很
26、差,故其抑菌最适 pH 值为 2.5-4.0。在食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁,最大使用量不得超过 2.0g/kg;在果酱(不包括罐头)、果汁( 味)型饮料、 酱油、食醋中最大使用量 1.0g/kg;在软糖、葡萄酒、果酒中最大使用量0.8g/kg;在低盐酱菜、酱类、蜜 饯,最大使用量 0.5g/kg;在碳酸 饮料中最大使用量 0.2g/kg。因苯甲酸的溶解度小,使用时须经充分搅拌,或溶于少量热水或乙醇。在清凉饮料用的浓缩果汁中使用时,因苯甲酸易随水蒸气挥发,故常用其钠盐。苯甲酸是食品工业中常见的一种防腐保 鲜剂,但乳制品中不允许添加。一般情况下,苯甲酸被认为是安全的。但对包括婴幼儿在内的一些特殊
27、人群而言,长期摄入苯甲酸也可能带来哮喘、荨麻疹、代谢性酸中毒等不良反 应。通常用作定香剂。也用作果汁饮料的保香剂。可作 为膏香用入薰香香精。还可用于巧克力、柠檬、橘子、子浆果、坚果、蜜饯型等食用香精中。烟用香精中亦常用之。用作制 药和染料的中 间体。用于制取增塑剂和香料等。也作为钢铁设备的防锈剂。【生活实践与趣味实验】趣味实验用水烧纸在少年宫举行的科技表演会上,一个小同学表演的化学魔 术,引起了全 场小观众的轰动。只见他手中拿着一张白纸,并特意对着观 众晃了两下,以表示 这是一张 普通白纸,然后,他将 这张白纸一层一层地折叠起来,对着观众说:“ 我能用水将 这张白纸点燃”他的话音未落,台下有位
28、勇敢的小朋友说道:“不可能,水能灭火,怎能用水点燃纸呢?”“ 我说也不可能,水不能燃烧,更不能燃纸。 ”“就是嘛,水火是不相容的,历来是对立!”小同学七嘴八舌地议论着。这时又有一位同学问道:“你用的水不是一般的水,可能是别的东西吧!”他边说边取出自己的喝水杯,装上一杯水,然后走到台上要求表演者用他的这杯水。这位表演者接受了他的要求,将手中的那张白纸往 这杯水中轻轻一点, 这张白纸 果然熊熊地燃烧起来了。 “出神了!水真的能点燃纸!”小观众 们议论纷纷,亲爱 的小读者,当你知道用水能点燃纸之后,也能感到出 “神” 吧,那么 这个“神”出在什么地方呢? 实际上并不神秘,这无非是一种非常普通的化学反
29、 应所产 生的一种现象。原来,表演者手中拿的那张白纸上事先已粘上一小块金属钠,因 为金属钠是白色的,所以台下的观众是不易看见的,他将白纸折叠几次是为了将这块金属钠包在中间以防止在空气中被氧化。金属 钠有一种非常活泼的化学性质,遇水后能 发生激烈的化学反应,生成氢氧化 钠和氢气。同 时,这个反应放出大量的热,使纸的温度迅速升高,并马上达到燃点。这个反应还同时放出 氢气,在 氢气燃烧之时,纸也跟着燃烧了。【小学科学课实践】趣味实验雪球燃烧雪球也能燃烧?燃烧的当然不是真正的雪球,而是把醋酸 钙溶液放到酒精中析出的醋酸钙就象白雪一样,制成球状,点燃即燃烧。 实验:20 毫升水加 7 克醋酸钙,制成 饱
30、和醋酸钙溶液,加到 100 毫升 95%的酒精中,边加边搅拌,就析出象雪一样的固体。趣味魔术魔棒点灯实验原理 浓硫酸与高锰酸钾反应生成氧化性很强的七氧化二锰,它和易燃物如乙醇等剧烈反应放出大量热,可将乙醇等点燃。 实验操作 将少量研得很细的高锰酸钾粉末放在一块玻璃片上,用蘸有少量浓硫酸的玻璃棒去粘一点高锰酸钾粉末,用蘸有少量浓硫酸与高锰 酸钾的混合物的玻璃棒去接触新 鲜的酒精灯芯,酒精灯即被点燃。用此玻璃棒可连续点燃 34 盏酒精灯。 实验成 败关键 及注意事项 高锰 酸钾与 浓硫酸要临时调混。用量要少些,用后残留物要及时清洗掉。 酒精灯芯要剪平、拉松。 6【小学科学课实践】烧不坏的手帕下个节
31、目轮到小红同学表演了,她拿了一 块既新又漂亮的花手帕,在一个盛着水的玻璃杯中浸了浸,取出之后挤了挤水,然后用铁钳夹 住手帕一角,放到酒精上点燃。霎 时间,全场灯光都熄灭了。只有点燃的火,在台上燃烧着。不一会儿火渐渐地灭了,台下的观众都在为这个漂亮的花手帕白白地被烧掉而感到可惜。它一定化为灰烬了。突然,场灯大亮, 这个花手帕竟然完整无损。 这是什么原因呢?观众们也许能猜着吧! 答案:问题很简单。原来,玻璃杯中盛的是两份酒精和一份水,酒精的燃点很低,它很快地燃烧了,而且酒精的沸点只有 78,水的沸点是 100,所以,酒精很容易从手帕中 挥发出来烧掉,一部分水仍然留在手帕上,保护着手帕。另外,在酒精
32、燃烧的过程中,有一部分水变成蒸气挥发了, 这些挥发的水汽带走了手帕上的一部分热量,从而降低了手帕的温度,使其达不到燃点。以上的两个因素保护了手帕的安全。 嘿嘿,看上去很简单,但要烧坏了几条手帕,才能达到此效果。()方法:制备 50稀乙醇溶液使之浸透手帕,取出后点燃其一角,一边迅速挥动,一边燃烧。待火焰熄灭一,手帕仍完整无损。()注意:乙醇燃烧时放出的热量,消耗于水的蒸 发,同 时边烧边挥动 加快了热量的散失,故火焰实际温度不高,达不到手帕的着火点。但如乙醇浓度太高,且挥动不快,则手帕仍可能烧着。固体酒精制作用品:200 毫升烧杯、酒精灯、铁片、药匙。 95酒精、醋酸钙饱和溶液、无水氯化钙固体、
33、40氢氧化钠溶液。原理:酒精和水可以互溶,但醋酸钙只溶于水不溶于酒精,致使醋酸钙在该混和物中呈现胶状物,这就是常用的固态酒精。无水氯化 钙和酒精能形成醇合物 CaCl2C2H5OH,没有沉淀产生。把此醇合物倒入 氢氧化钠溶液时,醇合物逐渐形成胶状物。操作: 在烧杯中注入 100 毫升 95酒精,然后 缓缓地倒入 20 毫升醋酸钙饱和溶液。 轻轻摇晃烧杯,酒精很快结冻变为冻胶固态酒精。从 烧杯中取出放在铁 片上点燃。把 5 克无水 氯化钙固体溶解在 20 毫升酒精中,然后把 这 个溶液倒入盛有 8 毫升 40氢氧化钠溶液的烧杯里(不要搅拌),也能得到一种白色 软块,取出点火也能燃烧。7【生活实践
34、与趣味实验】1“醋”字传说: 在中国的传说中,醋最早是由 “酒圣”杜康之子发明的。我国山西地方流传的“杜康造酒儿造醋”的说法,就是讲的这件事。杜康即夏王朝的第五代君主,也是传说中的酒的发明人。杜康的儿子杜杼在一次 酿酒时因遗忘,发现发酵过头了(发酵 7-15 天成酒),至第 21 天酉时开缸时,发现酒液已酸,但香气扑鼻,且酸中带甜,颇为可口,于是杜杼便把“廿一日”加一“ 酉”字, 给这 种酸水起名为“醋”。 但这只是一种传说。根据从春秋 时期流传下来的古书记载 ,当 时的人们已使用醋作为调味剂,这大概是中国最早的醋,也是世界上最早的醋,距今已有 24002800 多年了。2“吃醋” 传说房玄龄
35、为唐王朝统治立下过汗马功劳,被唐太宗李世民封他为宰相。一天,太宗打算赐他几名美女作妾,不料遭到房玄龄婉言谢绝 。后来才知道是房夫人 坚决反 对。李世民不由大怒,皇帝的 话,一个女人竟敢不依!此时李世民想出一办法,叫人装好一 壶“ 酒”,送 给房夫人,并传旨:如不服从,请饮此毒酒自尽。房夫人毫无惧色,端过酒壶,一饮而尽。过了一会儿,房夫人只觉得酸味扑鼻,满口酸水流出,人却安然无恙。这时,李世民不由大笑起来,说:“ 房夫人真是个能吃醋的女人! ”原来,壶中装的不是毒酒,而是醋。房夫人为维护一夫一妻制与和睦的家庭生活,抗命喝醋,流下一段千古佳话。后来, “吃醋”一词就成了男女之间产生“ 嫉妒心” 的
36、代用 词了。3醋治烫伤不留疤据传古时候有一员外为做寿,盛宴招待众 宾客。因是冬天,厨师在客厅里升起四盆大火。为做“糖醋鱼”,员外令人买来了数十条活鱼,特地 还购回来一大盆醋。 员外有一儿子才 5 岁,十分淘气,在屋内 东跑西跳,嘴里嚷着要这要那。家中女佣想抱他,哪知这孩子一挣,竟跌进了火盆里,顿时孩子身上的棉裤烧着了。女佣吓坏了,又没有水,她只见 旁边有一盆醋,就什么都不顾了,于是提着孩子就往盆里放,火灭了,孩子哭声也小了。员外夫人急忙上前脱下孩子的 裤子一看,屁股 虽 然烧了几个泡,但没破,就蘸着醋把水泡擦了擦,真没想到,几天后屁股上竟连 一点伤疤都没有。后来有人笑道“ 稀奇稀奇真稀奇,火
37、烧敷醋泥。 ”这样醋就成了一味治疗烧伤的良方。宋代 孙光宪的北梦琐言中曾有 类似记载, “一婢抱儿落炭火上烧灼,以醋泥敷之,旋愈无痕”。李 时珍也说:“汤火伤灼,即以酸醋淋洗,并以醋泥涂之甚妙,亦无瘢痕。 ”看来,醋疗烫伤还真有效。醋不仅是调味品,醋在我国自古就入 药,中医 认为,醋“ 散瘀解毒,下气消食、开胃气、下水谷、治心腹血气痛、产后血晕、症结痰癖、黄疽痈肿、口舌生疮、损伤积 血、解 鱼肉菜蕈诸毒” 。说明醋的治病范围相当广泛。由干醋中氨基酸及各类 有机酸、 矿物质等人体必需的 营养成分相当丰富,近年来,人 们还把醋作为一种美容、防癌、解疲劳、防治心血管疾病保健佳品。曾 风靡全球的“ 醋
38、蛋疗法”之所以受人青睐,皆因 这种用食醋液泡过的鸡蛋,能防治动 脉硬化、 脑血栓、癌症、糖尿病等 40 余种常见和疑难病,且效果良好。饮服“醋蛋液”也一度成为一种健康 时尚,日本、美国等 还流行饮 用陈醋稀释后加人蜂蜜、姜汁调制成的“醋蜜可乐”, 认为常饮这 些醋制饮料可起到抗衰老美容长寿的效果。这些皆说明醋对人们生活和健康都做出了很大贡献。4趣味实验变形鸡蛋 鸡蛋壳是比较硬的,如何让“ 硬蛋”变成“软蛋”实现变形呢?方法:通常,鸡蛋壳是比较硬的,拿一个普通鸡蛋,让学生看一看,捏一捏,试试它的硬度,再拿出 2 个花瓶(或烧杯),让其中一个瓶口稍大于 鸡蛋,另一个稍小于鸡蛋,演示一下鸡蛋是无论如
39、何也放不进小花瓶的,事先在大花瓶内装入食醋,小花瓶内装入清水,保持其外观一致。先将鸡蛋放入大花瓶,稍待片刻,把鸡蛋倾倒而出,放入小花瓶。原理:由于鸡蛋壳主要是由 CaCO3等物质组成,当浸入食醋时, 发生反应:2CaCO3+2CH3COOHCa(HCO 3)2+(CH3COO)2Ca鸡蛋壳溶解,所以鸡蛋变软,又由于鸡蛋内膜由非碳酸盐组 成,不容于稀盐酸,所以又不会破裂,而保持鸡蛋原形。【小学科学课实践】1. 会沉浮的樟脑丸用品:量筒、大试管(或量杯)。樟脑丸、18碳酸钠溶液、 36醋酸。原理:因为樟脑丸的密度比醋酸溶液略大,所以,当樟脑丸落在醋酸溶液里时,它就会往下沉。加入碳酸钠后,碳酸钠和醋
40、酸发生化学反 应, 产生二氧化碳气体。气体密度比液体小得多,随着附在樟脑丸表面气泡量的增加,樟脑丸和气泡这 一整体的密度反而小于液体的密度。因而使得樟脑丸浮起来了。当樟脑丸到达液体表面时,附着在樟脑丸表面上的气体逸出散失后,气泡减少了,樟脑丸又象最初没有气泡附着时那样沉了下去。如此反复,就出 现沉浮翻转的现象。2. 除去暖瓶或水壶的水垢暖瓶或水壶的水垢(CaCO 3),可用醋浸泡除去。方法:放醋和开水进去,放置十几分钟就可以了。煮开水的壶,也可加醋进去煮,可使锅内光亮如新。如果不喜欢醋味。加几片柠檬进去煮或泡也是很有效的。原理是:暖水瓶中水垢主要成分是碳酸钙,利用乙酸酸性比碳酸强, 发生复分解
41、反应使碳酸钙溶解:CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O这个反应实际分两步进行,第一步,CaCO 3和第一个 CH3COOH 的 H+结合成可溶于水的碳酸氢钙CaHCO3,第二步再结合一个 H+形成 H2CO3,即 CO2 和 H2O。当醋酸溶液很稀时,主要发生第一步反 应, 变成可溶于水的碳酸 氢钙。 8【生活实践与趣味实验】生活实践 1炒菜时加点醋和酒有脂香?答:酒(乙醇)和醋( 乙酸)在加热的条件下,乙酸与乙醇能形成乙酸乙酯。生活实践 2为什么酒越陈越香?答:酒(乙醇) 在微生菌作用下转化成乙酸,乙酸与乙醇能形成乙酸乙酯,但反应很慢,至少十年以
42、上才有效果。生活实践 3喝酒时再喝点醋能解酒 吗?答:在人体内酒(乙醇)和醋( 乙酸) 不能直接形成乙酸乙酯。乙醇代谢中,脱氢酶把乙醇氧化成乙 醛时会产生氢离子,多余的氢离子存在于胞质中,胞质氢离子浓度过高,促使乳酸脱氢酶催化丙 酮酸转化为乳酸,使血中乳酸浓度高而导致高乳酸血症,且丙酮酸浓度低导致低血糖;另一方面,肝脏中 氢离子的浓度升高,影响脂肪酸的质子化,游离脂肪酸的浓度提高,这使脂肪形成增加,从而血内脂肪含量高,导致高脂血症,肝中脂肪蓄积导致脂肪肝。在食品化学中醋为碱性食品,可减 轻乙醇代谢中质子积累的危害,有解毒解酒作用。但是,若大量喝醋反而刺激胃,产生不舒服的疼痛,容易呕吐(反过来说
43、,呕吐是醉酒病人的最好保护,医 疗中亦采用洗胃的办法治疗重症醉酒病人)。附:食醋解酒法:取 50 克米醋或陈醋,加 25 克红糖、 3 片生姜煎 汤饮服,可减轻酒精对人体的损害。化学魔术火造纸币 火也能造出纸币来,你一定会感到 这是奇闻。可是,事实上确实存在此事。前几天,有一位魔术师在百货商店买东西,他在交钱时,从钱包里取出一张白纸来,这张纸的大小和十元的票面一样大,随后将这张白纸送到服务员眼前,说:“ 服务员同志,我就用 这个交款吧”。服 务员看见他拿的这张白纸,不解其意他说:“你有没有搞错” 还没等服务员说完,只见这位魔术师将白纸往烟头上一触,说时迟那时快,只 见火光一闪,眼前出现了一张十
44、元钱的人民币。服 务员被弄得目瞪口呆,神情愕然,引起了在 场的观众哄堂大笑。然后,他向服务员说明了真相。同学 们,你知道 这位魔术师表演的 “火造纸币”奥秘在哪里吗? 答案 原来,他的这张白纸是在人民 币上贴了一层火药棉制成的。火药棉在化学上叫做硝化纤维,是用普通的脱脂棉放在按照一定比例配制的浓硫酸和浓硝酸发生了硝化反应,反应后生成硝化纤维,即成了火 药棉,然后把火药棉溶解在乙醚和乙醇的混合液中,便成了火棉胶,把火棉胶涂在十元的人民币票面上,于是一张“白纸币造成了。 这种火药棉有个特殊的脾气,就是它的燃点很低,极易燃烧,一碰到火星便瞬间消失,它燃烧速度快得惊人,甚至燃烧时产 生的热量还没有来得及 传出去就已经全部烧光了。所以,十元钱的纸币还没有受到热量的袭击时,外 层的火药棉就已经燃光了,因此,纸币十分安全。 “火造纸币”是有趣的,不过,这里要郑重地说明:千万不要随便玩它,弄不好,不但火药棉制不出来,还容易发生危险。要玩:“火造纸币”就更不容易了,如果掌握不好药品的数量,那么十 块钱就要和火 药棉同归于尽了。 【小学科学课实践】1. 配制鲜橙汁饮料:用柠檬酸、香精、白砂糖、食用色素(橙色 )配制饮料。2. 配制柠檬汽水:用柠檬酸+小苏打、香精、白砂糖配制饮料。(参见小学科学六年级上册 )